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AAB转换APK
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AAB转换APK

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Mobile Android Aab Apk
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aab文件转换为apk文件

前言
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在 2018 年的 Google I/O 大会上，Google 向 Android 引入了 Android App Bundle，缩写为 AAB：

在2021年，Google宣布Google Play 将开始要求从 2021 年 8 月开始使用 Android App Bundle 发布新应用，这将取代 APK 作为标准发布格式。

APK
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APK: Android应用程序包（Android application package）是Android操作系统使用的一种应用程序包文件格式，用于分发和安装移动应用及中间件。一个Android应用程序的代码想要在Android设备上运行，必须先进行编译，然后被打包成为一个被Android系统所能识别的文件才可以被运行，而这种能被Android系统识别并运行的文件格式便是APK。

可以使用Kotlin、Java 等多种语言编写Android应用程序，编译前项目的结构大概如图：

典型 Android 应用模块的构建流程, 按照以下常规步骤执行：

APK的构建流程

编译器将您的源代码转换成 DEX 文件（Dalvik 可执行文件，其中包括在 Android 设备上运行的字节码），并将其他所有内容转换成编译后的资源。 APK 打包器将 DEX 文件和编译后的资源组合成单个 APK。不过，必须先为 APK 签名，然后才能将应用安装并部署到 Android 设备上。 APK 打包器使用调试或发布密钥库为 APK 签名： 如果您构建的是调试版应用（即专用于测试和分析的应用），则打包器会使用调试密钥库为应用签名。Android Studio 会自动使用调试密钥库配置新项目。 如果您构建的是打算对外发布的发布版应用，则打包器会使用发布密钥库为应用签名。如需创建发布密钥库，请参阅在 Android Studio 中为应用签名。 在生成最终 APK 之前，打包器会使用 zipalign 工具对应用进行优化，以减少其在设备上运行时所占用的内存。

一个 APK 文件包含 Android 应用的所有内容，它也是 Android 设备用来安装应用的文件。APK 是遵循 ZIP 文件格式的文件，Android SDK 工具会将代码连同任何数据和资源文件编译成后缀为 .apk 的APK归档文件。使用Android Studio的APK Analyzer tool 分析样例helloworld.apk，可以看出该APK的归档文件概况：

APK 文件由一个 Zip 压缩文件组成，其中包含构成应用的所有文件。这些文件包括 Java 类文件、资源文件和包含已编译资源的文件。

上述的 APK 包含以下目录：

  • META-INF/：包含 CERT.SF 和 CERT.RSA 签名文件，以及 MANIFEST.MF 清单文件。
  • res/：包含未编译到 resources.arsc 中的资源。
  • resources.arsc：包含已编译的资源。此文件包含 res/values/ 文件夹的所有配置中的 XML 内容。打包工具会提取此 XML 内容，将其编译为二进制文件形式，并压缩内容。此内容包括语言字符串和样式，以及未直接包含在 resources.arsc 文件中的内容（例如布局文件和图片）的路径。
  • classes.dex：包含以 Dalvik/ART 虚拟机可理解的 DEX 文件格式编译的类。
  • AndroidManifest.xml：包含核心 Android 清单文件。此文件列出了应用的名称、版本、访问权限和引用的库文件。该文件使用 Android 的二进制 XML 格式。

而有的APK还会包含：

  • lib/：包含特定处理器软件层的已编译代码。此目录包含每种平台类型的子目录，如 armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64 和 mips。
  • assets/：包含应用的资源；应用可以使用 AssetManager 对象检索这些资源。

而上述的文件目录，可看出一些APK的打包情况。如可以将平台兼容性、资源等文件打包进APK。

往往，在单一APK打包文件时，为了兼容硬件规格、语言等，就会将兼容性的文件一同打包在同一个APK文件中。随着Android的发展，需要打包到APK中的东西越来越多。这种就会出现一个问题，就是很多文件是安装机器不需要下载、存储的。而且构建分APK上传到商店，也需要上传多份APK，不是一个好的版本控制方式。

而AAB打包方式，减小APK大小，改变交付方式，很好的解决了这种臃肿的打包方式。

AAB
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Android App Bundle为新 App 动态化框架（Android App Bundle，缩写为 AAB），即是一个动态的载体文件。AS生成的aab文件，可将语言、屏幕大小、硬件架构等内容全部覆盖。

Dynamic Delivery示意效图

下图是Android App Bundle 格式图：

使用AS生成aab文件，生成的aab文件为1.2MB，而APK文件大小为1.6MB：

使用Android Studio的APK Analyzer tool 分析样例helloworld.aab，可以看出该APK的归档文件概况：

  • BUNDLE-METADATA/：此目录包含元数据文件，其中包含对工具或应用商店有用的信息。此类元数据文件可能包含 ProGuard 映射和应用的 DEX 文件的完整列表。此目录中的文件未打包到您应用的 APK 中。
  • 模块协议缓冲区 (*.pb) 文件：这些文件提供了一些元数据，有助于向各个应用商店（如 Google Play）说明每个应用模块的内容。例如， BundleConfig.pb 提供了有关 bundle 本身的信息（如用于构建 app bundle 的构建工具版本），native.pb 和 resources.pb 说明了每个模块中的代码和资源，这在 Google Play 针对不同的设备配置优化 APK 时非常有用。
  • manifest/：与 APK 不同，app bundle 将每个模块的 AndroidManifest.xml 文件存储在这个单独的目录中。
  • dex/：与 APK 不同，app bundle 将每个模块的 DEX 文件存储在这个单独的目录中。
  • res/、lib/ 和 assets/：这些目录与典型 APK 中的目录完全相同。当上传 App Bundle 时，Google Play 会检查这些目录并且仅打包满足目标设备配置需求的文件，同时保留文件路径。
  • root/：此目录存储的文件之后会重新定位到包含此目录所在模块的任意 APK 的根目录。

由此可见AAB的一些优势：

  • 体积轻盈：根据设备的不同属性，进行优化生成APK
  • 应用模块化：开发者可将应用的功能拆分下来，允许用户自行下载
  • 免下载体验：AAB 具有免安装分发特性，可让用户在 Google Play 里即可体验APP

格式转换
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据谷歌官方文档描述“Android App Bundle 是您上传到 Google Play 的一种文件（文件扩展名为 .aab）”。 也就是说，AAB的转换，可以通过Google Play来帮助用户实现。而想要在本地测试aab转换后的apk，就可以通过bundletool 工具实现转换， Github下载地址为 https://github.com/google/bundletool/releases

bundletool 是一种底层工具，可供 Gradle、Android Studio 和 Google Play 用于构建 Android App Bundle 或将 App Bundle 转换为部署到设备的各种 APK

使用bundletool生成apks：

java -jar bundletool-all-1.7.0.jar build-apks --bundle=app-debug.aab --output=helloworld.apks

生成的apks是一个压缩包，查看apks压缩包，主要由toc.pb文件、splits文件夹、standalones文件夹组成：

使用密钥文件可以生成签名的APK文件：

java -jar bundletool.jar build-apks --bundle=test.aab --output=test.apks --ks=keystore.jks --ks-pass=pass:your_keystore_password --ks-key-alias=your_key_alias --key-pass=pass:your_key_password

只提取一个APK：

java -jar bundletool.jar build-apks --bundle=test.aab --output=nhl.apks --mode=universal

提取一个签名的通用APK文件：

java -jar bundletool.jar build-apks --bundle=nhl.aab --output=test.apks --overwrite --mode=universal -ks=keystore.jks --ks-pass=pass:your_keystore_password --ks-key-alias=your_key_alias --key-pass=pass:your_key_password

安装apks到当前设备，运行成功：

bundletool install-apks --apks=test.apks

aab2apk
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在某些测试场景中，需要对aab进行转换，且获取到aab文件的一些基本信息，编写了aab2apk小工具。

在Windows上的使用，如下：

aab2apk.exe -e test.aab -o test.apk

在Mac上的使用，如下：

./aab2apk_mac -e test.aab -o test.apk

在Ubuntu上的使用，如下：

./aab2apk_linux -e test.aab -o test.apk

References
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